DE2046915A1 - Elektroskopisches Tonermaterial fur die Sichtbarmachung elektrostati scher Ladungsbilder - Google Patents
Elektroskopisches Tonermaterial fur die Sichtbarmachung elektrostati scher LadungsbilderInfo
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Description
Elektroskopisches Tonermaterial für die Sichtbarmachung
elektrostatischer Ladungsbilder
Die Erfindung betrifft ein elektroskopisches Tonermaterial für die Sichtbarmachung elektrostatischer Ladungsbilder in Form
freifließender Tonerpartikel, das aus einem Farbstoff oder einer Farbstoff-Polymerisat-Mischung besteht.
Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien bestehen gewöhnlich
aus einem elektrisch leitenden Schichtträger und einer darauf aufgebrachten photoleit fähigen isolierenden Schicht. Nach
dem Aufladen des gesamten elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials, beispielsweise mit Hilfe einer Corona-Entladungsquelle
, und nach der bildmäßigen Belichtung, bei der die photoleitfähige Schicht in den belichteten Bezirken entladen wird, bleibt
auf dem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ein latentes
elektrostatisches Ladungsbild zurück. Dieses latente elektrostatische Bildjkann ebenso wie die nach anderen Verfahren erzeugten
latenten elektrostatischen Bilder sichtbar gemacht werden, indem man e3 mit einer elektrostatischen Entwicklerzusammensetzung
oder einem elektrostatischen Entwickler behandelt. Die üblichen Trockenentwickler enthalten ein Trägermaterial, das
1 0 :..
/ 1 7
entweder ein magnetisches Material , wie ζ. Β. Eisenfeilspäne,
gepulvertes Eisen oder gepulvertes Eisenoxid, oder eine triboelektrisch aufladbare, nicht-magnetische Substanz, wie z. B.
Glasperlen oder Kristalle aus anorganischen Salzen, beispielsweise Natrium- oder Kaliumchlorid, sein kann. Neben dem Trägermaterial
enthalten die elektrostatischen Entwickler einen Toner, der gewöhnlich aus einem Harzmaterial besteht, das in geeigneter
Welse zur Sichtbarmachung von Bildern mit einem färbenden
Mittel, beispielsweise einem Farbstoff oder einem Pigment, beispielsweise Ruß, gefärbt oder dunkel gemacht ist.
Die bisher verwendeten Tonermaterialien, die entweder in der Berieselungsmethode oder in der Magnetbürstenmethode zur Entwicklung
verwendet wurden, mußten nach langen und umständlichen Verfahren hergestellt werden. Typische Toner wurden hergestellt,
indem man eine färbende Substanz in einem geeigneten Harzbindemittel, beispielsweise durch Mischen in der Schmelze,
dispergierte. Das Mischen in der Schmelze bestand darin, daß man ein gepulvertes Harz aufschmolz und dieses mit einem geeigneten
Pigment mischte. Dieses Verfahren wird im allgemeinen unter Verwendung geheizter Mischwalzen durchgeführt, die dazu
dienen, das Harz in einem weichen Zustand zu halten und die für das Mischen des Harzes mit dem Pigment förderlich sind.
Diesee Verfahren ist jedoch ziemlich umständlich und führt nicht immer zu einer gleichmäßigen Dispersion des Pigments in dem
Harz. Eine andere Schwierigkeit, die auftritt, wenn mehrere Farbstoffe zur Herstellung des Toners verwendet werden, besteht
darin, daß die Farbe des Farbstoffes bei längerem Belichten und Erhitzen allmählich verblaßt.
Es bestand daher seit langem ein Bedürfnis nach neuen Tonermaterialien,
die leicht herstellbar sind, eine gleichmäßige Färbung aufweisen und wärmebeständig und lichtecht sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues elektroskopisches Tonermaterial
für die Sichtbarmachung elektrostatischer Ladungsbilder anzugeben, das leicht herstellbar ist, gleichmäßig ge-
10; .. ι (>/1764
färbt, wärmebeständig und lichtecht ist.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man den Tonerpartikeln bestimmte polymere, siliciumorganische
Farbstoffe einverleibt.
Gegenstand der Erfindung ist ein elektroskopisches Tonermaterial für die Sichtbarmachung elektrostatischer Ladungsbilder in
Form freifließender Tonerpartikel, das aus einem Farbstoff oder
einer Farbstoff-Polymerisat-Mischung besteht und dadurch gekennzeichnet
ist, daß es als Farbstoff mindestens einen polymeren, siliciuniorganischen Farbstoff mit einem bivalenten Diaminoanthrachinonrest
enthält, der aus wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel aufgebaut ist:
I
-Si-(- 0CHpCH9^—NH-Q—NH-{-<
-Si-(- 0CHpCH9^—NH-Q—NH-{-<
RJ
worin bedeuten:
R und R einen gegebenenfalls substituierten, kurzkettigen
Alkylrest mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, beispielsweise einen Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-, Butyl-,
Pentyl-, Cyclohexyl-, Heptyl-, Chlormethyl- oder Chloräthylrest; einen kurzkettigen, gegebenenfalls
substituierten Alkenylrest mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, ζ. B. einen Äthenyl-, Propenyl-, Isobutenyl-,
Pentenyl- oder Cyclohexenylrest; oder einen gegebenenfalls
substituierten Arylrest, z. B. einen Phenyl-, Tolyl-, p-Chlorphenyl- oder ρ-Methoxyphenylrest;
2ÜAG915
Q einen gegebenenfalls substituierten Anthrachinonylenrest mit VaIenzbindungen in der 1,4-, 1,5- oder 1,8-Stellung;
η die Zahl 1, 2, 3 oder 4 und
χ etwa 4 bis etwa 50.
χ etwa 4 bis etwa 50.
Der in dem elektroskopischen Tonermaterial der Erfindung enthaltene
Farbstoff ist vorzugsweise aus wiederkehrenden Einheiten der vorstehend angegebenen Formel I aufgebaut, worin
R und R beide Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
beide Phenylreste bedeuten, η die Zahl 1 oder 2 bedeutet und Q einen Anthrachinonylenrest der allgemeinen Formel bedeutet:
oder
(b)
worin R2 ein Wasserstoffatom oder einen Hydroxyrest bedeutet.
/ ι
2U46915 - 5 -
Das elektroskopische Tonermaterial der Erfindung liegt in Form freifließender Partikel vor, wobei der polymere Farbstoff entweder
zu Partikeln geeigneter Größe geformt und als Toner verwendet werden kann oder wobei der polymere Farbstoff mit einem
farblosen Polymerisat leicht gemischt werden kann. Der erfindungsgemäß verwendete, polymere Farbstoff ist in den farblosen
Polymerisaten teilweise löslich und infolgedessen ist der Farbstoff leicht darin einheitlich dispergierbar. Der polymere siliciumorganische
Farbstoff enthält in der wiederkehrenden Einheit einen Diaminoanthrachinonylenrest als integralen Bestandteil
des Polymerisatgrundgerüstes und nicht als Seitenkette. Die polymeren Farbstoffes dieses Typs haben vorzugsweise ein
durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 1500 bis etwa 25 000 und sie enthalten e»twa 4 bis etwa 50 wiederkehrende
Einheiten der oben angegebenen Formel I. Die Farbe dieser polymeren Farbstoffe ist lichtecht, da die chromophore Einheit
ein integraler Bestandteil der Polymerisatgerüstkette ist.
Die erfindungsgemäß verwendbaren, polymeren Farbstoffe haben
vorzugsweise eine Glasumwandlungstemperatur (T ) von etwa 450C
bis etwa 125°C, insbesondere von etwa 55°C bis etwa 1200C. Der
Schmelzpunkt der erfindungsgemäß verwendeten Farbstoffe liegt im allgemeinen innerhalb des Bereiches von etwa 50 bis etwa
175°C, gemessen mit einem Fisher-Johns-Schmelzpunk-Apparat,
wie er beispielsweise von Weischerger in "Technique of Organic Chemistry", Bd. 1, 2. Auflage, Teil 1, Seite 79, beschrieben
ist. Die bevorzugt verwendeten Farbstoffe haben einen Schmelzpunkt innerhalb des Bereiches von etwa 55 bis etwa 170°C. Aufgrund
ihrer vorteilhaften physikalischen Eigenschaften können diese polymeren Farbstoffe sowohl als Färbemittel als auch als
Bindemittel fungieren.
Die erfindungsgemäß verwendeten, polymeren Farbstoffe können nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden, wie sie bei
spielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 20 40 831.5 beschrieben werden.
/1 764
Im allgemeinen werden die in den elektroskopischen Tonermaterialien
der Erfindung verwendeten Farbstoffe durch gemeinsame Polymerisation in der Schmelze von verschiedenen Diaminoanthrachlnon
enthaltenden Diolen mit beispielsweise Diorganodianilinosilan
oder Diorganodichlorsilan, wie z. B. Dialkyl-, Dialkenyl- oder Diarylanilinosilanen und Dialkyl-, Dialkenyl- oder Diaryldichlorsilanen,
hergestellt. Beispiele für geeignete Diaminoanthrachinon enthaltende Diole sind l,4-Bis(2-hydroxyäthylamino)-,
l,4-Bis/~2-(2-hydroxyäthoxy)äthylamlno_7-, 1,5-Bis(2-hydroxyäthylamino)-,
l,5-Bis/~2-(2-hydroxyäthoxy)äthylamino_7- und l,4-Bis{2-/"2-(2-hydroxyäthoxy)äthoxy-7äthylamino}derivate
von Anthrachinon. Die Polymerisation wird im allgemeinen bei vermindertem Druck, beispielsweise bei etwa 0,5 bis 2,5 mm
Quecksilber, und bei erhöhten Temperaturen, vorzugsweise bei oberhalb etwa 1500C, durchgeführt. Bei der Umsetzung werden
äquimolare Mengen an Diol und SiIan verwendet.
Das elektroskopische Tonermaterial der Erfindung wird vorzugsweise
hergestellt, indem man den polymeren Farbstoff in einem
flüchtigen organischen Lösungsmittel, beispielsweise Dichlormethan
oder Chloroform, löst. Diese Lösung wird dann durch eine Zerstäubungsdüse unter Verwendung eines praktisch inerten
Gases, wie z. B. Stickstoff, als Zerstäubungsmittel versprüht. Während der Versprühung verdampft das flüchtige Lösungsmittel
aus den von Luft umgebenen Tröpfchen unter Bildung von Tonerpartikeln der richtigen Größe. Die Partikelgröße kann dadurch
reguliert werden, daß man die Größe der Zerstäubungsdüse und den Druck des gasförmigen Zerstäubungsmittele variiert. Gewöhnlich
werden Partikel mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis etwa 25 μ» vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 15 μ>
verwendet, es können aber auch größere Partikel verwendet werden, wenn dies für spezielle Entwicklungsbedingungen oder Entwicklerzusammensetzungen
erforderlich ist. Zur Herstellung von Tonermaterialien der Erfindung aus den siliciumorganischen Farbstoffen
und farblosen Polymerisaten können auch Sprühtrocknungsverfahren angewendet werden. Wenn solche farblosen Zusätze
verwendet werden, werden sowohl der Farbstoff als auch das
1 ü ; >
/ 1 7 6 U
204G915
farblose Polymerisat in dem Lösungsmittel gelöst, und die kombinierte
Lösung wird dann, wie oben beschrieben, versprüht.
Zur Herstellung des Tonermaterials der Erfindung sind auch
Schmelzmischverfahren geeignet,insbesondere dann, wenn die
oben genannten Farbstoffe in Verbindung mit einem farblosen Polymerisat verwendet werden. Bei diesen Schmelzmischverfahren
wird der polymere Farbstoff geschmolzen und mit einem farblosen Polymerisat gemischt. Der Farbstoff ist in den meisten
üblichen farblosen Polymerisaten teilweise löslich, so daß leicht eine gleichmäßige Dispersion erhalten wird. Der Farbstoff
und das Polymerisat können leicht auf erhitzten Mischerwalzen gemischt werden, die auch zum Rühren oder anderweitigen
Mischen der Materialien geeignet sind. Nach dem Mischen läßt man die Mischung abkühlen und sich verfestigen. Die dabei
erhaltene feste Masse wird dann in kleine Stücke zerbrochen und fein gemahlen unter Bildung eines freifließenden Pulvers
von Tonerpartikeln. Die dabei erhaltenen Tonerpartikel haben gewöhnlich einen durchschnittlichen Durchmesser innerhalb des
Bereiches von etwa 0,5 bis etwa 25 n· Der Ausdruck "durchschnittlicher
Durchmesser" bedeutet nicht, daß die Partikel notwendigerweise eine gleichmäßige kugelförmige Gestalt haben.
Dieser Ausdruck bezieht sich lediglich auf die durchschnittliche Dicke der Partikel, gemessen entlang der verschiedenen
Achsen. Der durchschnittliche Durchmesser bezieht sich auch auf die ungefähre Maschenweite in den Standardsiebreihen, die
eine bestimmte Partikel gerade noch zurückhalten oder gerade durchlassen.
Wenn die oben genannten polymeren Farbstoffe zusammen mit einem farblosen Polymerisat verwendet werden sollen, so können
dafür die verschiedensten Materialien verwendet werden. Beispiele für geeignete farblose Polymerisate sind praktisch
alle derzeit als Bindemittel in Toner verwendeten Harzmaterialien, wie z. B. die Viny!polymerisate und -mischpolymerisate,
einschließlich Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylacetat, Polyvinyläther, Polyacrylsäure-
und Polymethacrylsäureester, Polystyrol sowie substi-
tuierte Polystyrole, Polykondensate, ζ. Β. Polyester, wie Phthalsäure-, Terephthalsäure- und Isophthalsäurepolyester,
Maleinatharze und mit Colophonium gemischte Ester höherer Alkohole,
Phenolformaldehydharze,einschließlich der modifizierten
Phenolformaldehydkondensate, Aldehydharze, Ketonharzpolyamide
und Polyurethane. Geeignet sind ferner chlorierter Kautschuk und Polyolefine, wie z. B. verschiedene Polyäthylene,
Polypropylene und Polyisobutylene.
Die oben genannten polymeren Farbstoffe können je nach der in dem polymeren Farbstoff enthaltenen chromophoren Einheit und
je nach der Konzentration des Farbstoffes zur Herstellung von erfindungsgemäßen Tonern mit den verschiedensten Farben und
den verschiedensten FärbSättigungsgraden verwendet werden. Im
allgemeinen können die Toner der Erfindung unter Verwendung von etwa 5 bis 100 Gew.-? der vorstehend beschriebenen polymeren
Farbstoffe hergestellt werden. Die erfindungsgemäß verwendeten
polymeren Farbstoffe sind besonders stabil und unterliegen bei Raumtemperatur keiner merklichen Hydrolyse durch die
Luftfeuchtigkeit. Einige dieser polymeren Farbstoffe sind sogar eine Woche lang in lOligen wäßrigen Lösungen einer Base
beständig, wobei während dieser Zeit praktisch kein Abbau auftritt.
Die Tonermaterialien der Erfindung können zur Herstellung elektrophotographischer
Entwickler-Zusammensetzungen mit einem Trägermaterial gemacht werden. Als Trägermaterialien, die zusammen
mit den Tonermaterialien der Erfindung unter Bildung neuer Entwicklerzusammensetzungen verwendet werden können, können die
verschiedensten Stoffe verwendet werden. Geeignete Trägermaterialien sind z. B. verschiedene nicht-magnetfajhe Partikel, wie
z. B. Glasperlen, Kristalle von anorganischen Salzen, wie Natrium- oder Kaliumchlorid, harte Harzpartikel und Metallpartikel.
Außerdem können zusammen mit dem Tonermaterial der Erfindung auch magnetische Trägerpartikel verwendet werden. Geeignete
magnetische Trägermaterialien sind Partikel aus ferromagnetischen Materialien, z. B. Eisen, Kobalt, Nickel und
U / ι 7 R /
Legierungen davon. Beispiele für andere verwendbare, magnetische Ti^er sind Harzpartikel, die mit einer dünnen zusammenhängenden
Schicht aus einem ferromagnetischen Material beschichtet sind, wie sie z.B. in der deutschen Patentanmeldung
P 19 01 643 beschrieben werden sowie ferner ferromagnetische Partikel, die mit einer six* dünnen kontinuierlichen Schicht
aus einem einen Film bildenden, alkalilöslichen, carboxylierten Polymerisat überzogen sind, wie sie in der deutschen Patentanmeldung
P 19 04 916 beschrieben werden.
Obwohl das Tonermaterial der Erfindung in erster Linie zusammenmit
trockenen Trägermaterialien verwendet werden soll, können zur Herstellung flüssiger Entwickler auch flüssige Trägermaterialien
verwendet werden. Zur Herstellung solcher flüssiger Entwickler kann es zweckmäßig sein, oberflächenaktive
Mittel, Mittel zur Steuerung der Ladung und andere derartige Zusätze
zuzugeben.
Die Tonermaterialien der Erfindung und die daraus herstellbaren Entwickler können auf die verschiedenste Art und Weise
zur Entwicklung elektrostatischer Ladungsbilder und latenter Bilder verwendet werden. Die entwickelbaren Ladungsbilder
können dabei in verschiedener Weise hergestellt werden. Sie können entweder auf einem elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial
oder auf einem unempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, z.B. einem Bildempfangshlatt, vorhanden sein. Geeignete Entwicklungsverfahren
bestehen darin, daß man die Entwickler über das elektrostatische Ladungsbild rieseln läßt oder daß man die
Tonerpartikel mittels einer Magnetbürste aufbringt. Bei diesem zuletzt genannten Verfahren müssen zur Herstellung der
Entwickler magnetisch ansprechbare Trägerpartikel verwendet werden. Nach der bildmäßigen Ablagerung der Tonerpartikel kann
das Bild durch Erwärmen des Toners fixiert werden, wobei die Tonerpartikel auf das Substrat aufgeschmolzen low». Gegebenenfalls
kann das nicht aufgeschmolzene Bild auf einen anderen Schichtträger übertragen und auf diesen unter Bildung eines
dauerhaften Bildes aufgeschmolzen werden.
1 0 / ! 7 6 U
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Beispiel 1
3,7 g des in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen polymeren Farbstoffes Nr. 1 wurden in 72 ml Diehlormethan gelöst. Die
Lösung wurde dann unter Verwendung von Stickstoffgas bei einem Druck von 1,70 kg/cm (10 psig.) durch eine pneumatische Düse
sprühgetrocknet. Die sprühgetrockneten Partikel wurden in einem elektrostatischen Kollektor gesammelt. Dann wurde mit Hilfe
eines Fisher-Johns-Schmelzpunkt-Apparates der Schmelzpunkt der dabei erhaltenen Partikel bestimmt, der etwa 135 bis 1500C betrug.
Anschließend wurden die Partikel mit einem Eisenträgermaterial gemischt, das aus kleinen Eisenpartikeln einer solchen
Qröße bestand, daß sie ein Sieb mit einer lichten Maschenweite
von 0,25 m» (60 mesh) passierten und von einem Sieb mit einer
lichten Maschen weite von 0,125 ram (120 mesh) zurückgehalten
wurden. Die Mischung bestand zu 3 Gew.-Ji aus dem Farbstoff oder
den Tonerpartikeln und zu 97 Gew.-J aus dem Eisentragematerial.
Ein negativ aufgeladenes, photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem elektrisch leitenden Schichtträger
und einer photoleitfähigen Schicht, wurde aufgeladen und bildmäßig belichtet unter Bildung eines latenten elektrostatischen
Bildes. Danach wurde die aus dem Toner und de« Trägermaterial bestehende Entwicklermischung auf einen In der Hand gehaltenen
Stabmagneten aufgebracht unter Bildung einer Magnetbürste. Diese Hand-Magnet burst« wurde dann leicht mit der Oberfläche
des das latente Bild tragenden, photoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials In Berührung gebracht. Die Magnetbürste wurdelgegenüber der elektrisch leitenden Schicht des photoleitfähigen
Aufzeichnungsmaterial auf eine Vorspannung von -50 V gebracht.
Bein Iη-Berührungbringeη der Bürste mit dem latenten Bild
wurde das positiv aufgeladene Tonermaterial von den magnetischen Trägerpartikeln auf das negative latente elektrostati
sche Bild übertragen. Das dabei erhaltene Tonerbild wurde
- li -
dann auf ein weißes Papierempfangsblatt übertragen und durch
Erwärmen auf einer heißen Platte auf etwa l6o°C fixiert. Dabei wurde ein dunkelblaues direktes Bild des Originals erhalten,
das in seinem Aussehen nahezu neutral war. Anschließend wurden die wie oben hergestellten Tonerpartikel 5 Tage lang
in eine 5$ige wäßrige Natriumhydroxidlösung gebracht, wobei sich die Farbe der Partikel nicht wesentlich änderte. Ein
Bild gleicher Quäität wurde erhalten, wenn ein Toner verwendet
wurde, der aus Poly{diphenylsilylen-l,4-bis/"2-(2-oxyäthoxy )äthylamino__7anthrachinon} bestand.
3,2 g des in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen polymeren
Farbstoffes Nr. 2 wurden in 82 ml Dichlormethan gelöst und durch Sprühtrocknen wurde wie in Beispiel 1 ein Toner hergestellt.
Der in dem Fisher-Johns-Schmelzpunkt-Apparat ermittelte Schmelzbereich lag bei etwa 97 bis etwa 1100C. Dann wurde
wie in Beispiel 1 eine Entwicklermischung hergestellt, ein Bild entwickelt, übertragen und fixiert. Das dabei erhaltene
Bild war dunkelrot und von sehr guter Qualität. Auch nach längerem
Belichten des Bildes bei erhöhten Temperaturen trat kein Ausbleichen des Bildes auf.
4,2 g des in der nachfolgenden Tabelle I genannten, polymeren Farbstoffes Nr. 3 wurden in 101 ml Dichlormethan gelöst und
daraus wurde wie in den vorstehend beschriebenen Beispielen durch Sprühtrocknen ein Toner hergestellt. Der Schmelzpunkt
dieses Toners lag bei etwa 135 bis etwa 1550C Wie in den vorstehend
beschrüebenen Beispielen wurde eine Entwicklermischung hergestellt. Anschließend wurde ein photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial
positiv aufgeladen und bildmäßig belichtet unter Bildung eines positiven latenten elektrostatischen Bildes.
Ii.
Das dabei erhaltene Bild wurde mit der wie oben beschrieben hergestellten Entwicklermischung entwickelt, wobei eine direkte
Kopie des Originals erhalten wurde. Dies zeigt, daß die Tonerpartikel
gegenüber dem Eisenträgermaterial negativ aufgeladen waren, während in den vorstehend beschriebenen Beispielen
die Tonerpartikel positiv aufgeladen waren. Offenbar haben sie aufgrund der Hydroxygruppen an dem Anthrachinonring des Farbstoffes
die Tendenz, sich negativ triboelektrisch aufzuladen. Die Farbe des mit diesem Toner erhaltenen Bildes war hellblau.
Anstatt die polymeren Farbstoffe selbst als Tonermaterialien zu verwenden, können sie auch als lösliche Farbkomponenten in anderen
polymeren Bindemitteln zur Herstellung von Tonermaterialien verwendet werden. Solche Mischungen von polymeren Farbstoffen
mit anderen polymeren Materialien eignen sich zur Regulierung der Farbsättigung, ohne daß sich dadurch das triboelektrische
Verhalten des Toners merklich ändert. Die Brauchbarkeit der erfindungsgemäß verwendeten polymeren Farbstoffe in solchen
Mischungen ist in den folgenden Beispielen erläutert.
33 g einer polymerisieren Mischung aus Styrol, Methylmethacrylat
und p-Aminostyrol in einem Gewichtsverhältnis der Monomeren von 50/40/10 wurden geschmolzen, indem man sie auf einem von
innen durch im Kreislauf geführtes öl einer Temperatur von etwa 1630C (325OF) erhitzten Mischerwalzenpaar mischte. Anschließend
wurden 3,5 g des in der folgenden Tabelle I angegebenen, polymeren Farbstoffes Nr. 4 dem geschmolzenen Terpolymerisat
zugegeben. Der Farbstoff war mindestens teilweise in dem Terpolymerisat löslich. Man ließ die dabei erhaltene
Mischung abkühlen und sich verfestigen. Die Mischung wurde dann in einer Strahlmühle bei einem Luftdruck von 3,81 kg/cm
(40 psig.) gemahlen. Die maximale Partikelgröße des dabei erhaltenen Materials betrug etwa 25 Mikron. Dieser Toner wurde
dann mit einem Eisenträgermaterial gemischt, dessen Partikel
7 6 4
eine solche Größe hatten, daß sie ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,25 mm (60 mesh) passierten und von einem
Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,125 mm (120 mesh) zurückgehalten wurden. Die erhaltene Entwicklermischung enthielt
etwa 3 Gew.-i des Tonermaterials, der Rest bestand aus dem Eisenträgermaterial.
Ein negativ aufgeladenes, photoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial
wurde bildmäßig belichtet und unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Entwicklermischung entwickelt, das dabei
erhaltene Bild wurde wie in Beispiel 1 übertragen und fixiert. Dabei wurde ein scharfes, rötlich-purpurfarbenes Bild mit hoher
Auflösung erhalten. In diesem Falle hatten sich die Tonerpartikel gegenüber den Eisenträgerpartikeln positiv aufgeladen.
Das bedeutet, daß keine Hintergrunddichte vorhanden war,
die negativ geladenen Partikeln zugeschrieben werden kann. Eine mikroskopsiche Prüfung des wie oben hergestellten Toners ergab,
daß jede Partikel gleichmäßig gefärbt war.
15 g des in Beispiel 4 hergestellten Terpolymerisats und 1 g
des polymeren Farbstoffes des Beispiels 2 wurden in etwa 500 ml Dichlormethan gelöst. Die dabei erhaltene Lösung wurde wie in
Beispiel 1 unter Verwendung von Stickstoff unter einem Druck von 2,*J1 kg/cm (20 psig.) sprühgetrocknet. Aus diesem Toner
wurde eine Entwicklermischung hergestellt, die zu 3 Gew.-% aus dem Toner und zum Rest aus dem Trägermaterial des Beispiels
4 bestand. Wie in Beisptel 4 wurde eine Kopie hergestellt,
wobei ein gutes Bild erhalten wurde, das im Farbton heller war als das in Beispiel 2 unter Verwendung des reinen
polymeren Farbstoffes erhaltene Bild.
10 / ι y6 /«
- l4 -
15 g des Terpolymerisats des Beispiels 4 und 1 g des polymeren
Farbstoffes des Beispiels 4 wurden in etwa 500 ml Dichlormethan
gelöst. Die dabei erhaltene Lösung wurde wie in Beispiel 5 sprühgetrocknet. Anschließend wurde wie in Beispiel 5 daraus eine
Entwicklermischung hergestellt, ein Bild entwickelt, übertragen und fixiert. Dabei wurde eine gute Kopie erhalten, deren
Farbe und Dichte der in Beispiel 4 erhaltenen Kopie glich.
15 g des Terpolymerisats des Beispiels 4 und 1 g des polymeren
Farbstoffes des Beispiels 1 wurden in etwa 500 ml Dichlormethan
gelöst. Die Lösung wurde wie in Beispiel 5 sprühgetrocknet unter Bildung eines Toners. Daraus wurde wie in Beispiel 5 eine
Entwicklermischung hergestellt, ein Bild entwickelt, übertragen und fixiert. Es wurde eine gute Kopie erhalten, die im
Farbton etwas heiler war als die in Beispiel 1 unter Verwendung des reinen polymeren Farbstoffes erhaltene Kopie.
Si
RJ
OC
NH-- 9 — NH
10
1 7 6 4
Farbstoff
Nr.
Nr.
1
2
3
2
3
Phenyl Methyl Phenyl
Phenyl IT Q
Phenyl 1,4-Anthrachinonylen Methyl 1,5-Anthrachinonylen
Phenyl 5,8-Dihydroxy-l,4-anthrachinonylen
Phenyl 1,5-Anthrachinonylen
1 r^ /.
Claims (14)
1.) Elektroskopisches Tonermaterial für die Sichtbarmachung elektrostatischer
Ladungsbilder in Form freifließender Tonerpartikel, bestehend aus einem Farbstoff oder einer Farbstoff-Polymerisat
-Mischung, dadurch gekennzeichnet, daß es als Farbstoff mindestens einen polymeren siliciumorganischen Farbstoff mit
einem bivalenten Diaminoanthrachinonrest enthält, der aus wiederkehrenden
Einheiten der allgemeinen Formel aufgebaut ist:
Si—6- OCH0CH0-)- NH—Q τ-ΝΗ—(-CH0CH0O -)—
ι ά C. η C. d χι
R1
worin bedeuten:
R und R1 einen gegebenenfalls substituierten, kurzkettigen
Alkyl-, Alkenyl- oder Arylrest,
einen gegebenenfalls substituierten Anthrachinonylenrest,
die Zahl 1, 2, 3 oder *» und
χ etwa 4 bis etwa 50.
2. Elektroskopisches Tonermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen polymeren siliciumorganischen Farb
stoff enthält, der aus wiederkehrenden Einheiten der allgemei nen Formel aufgebaut ist:
1 L
■'' ; Ί R
Si—e OCH2CH NH-Q-NH
worin bedeuten:
R und R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
einen Phenylrest,
ü einen Anthrachinonylenrest der allgemeinen Formel:
(a)
oder
(b)
10 ·» / 1 7 6
worin R ein Wasser3toffatom oder einen Hydroxyrest bedeutet.
3. Elektroskopisches Tonermaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen Farbstoff der in Anspruch 2 angegebenen allgemeinen Formel enthält, in der R und R beide
einen Phenylrest und Q einen Anthrachinonylenrest der allgemeinen Formel bedeuten:
einen Phenylrest und Q einen Anthrachinonylenrest der allgemeinen Formel bedeuten:
2
in der R ein Wasseret off atom oder eine Hydroxylgruppe bedeutet.
in der R ein Wasseret off atom oder eine Hydroxylgruppe bedeutet.
4. Elektroskopisches Tonermaterial nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, dad es einen Farbstoff der in Anspruch 2 ange
gebenen Formel enthalt, in der R und R1 beide Alkylreste mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen und Q einen bivalenten 1,4- oder 1,5-Anthraohinonylenrest bedeuten.
5. Elektroskopisches Tonermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Farbstoff der in Anspruch 2 angegebenen allgemeinen
Methylrest bedeuten,
gebenen allgemeinen Formel enthält, in der R und R beide einen
6. Elektroskoplsohes Tonermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen polymeren slllciumorganlschen Farbstoff enthält, der aus wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel aufgebaut ist:
10; ;>/iyß4
i— OCH2CH2NH- Q-NHCH2CH2O
worin bedeuten:
R und R einen Phenyl- oder Methylrest,
einen bivalenten lj^-Anthrachinonylen-, 1,5-Anthrachinonylen-
oder 5,ß-Dihydroxy-lj^-anthrachinonylen·
rest.
7. Elektroskopisehes Tonermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß es einen polymeren siliciumorganischen Farbstoff mit einem Molekulargewicht von etwa 1500
bis etwa 25 000 enthält.
3. Elektroskopisches Tonermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß es einen polymeren siliciumorganischen
Farbstoff mit einem Schmelzpunkt von etwa 50 bis etwa 175°C enthält.
9. Elektroskopisches Tonermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es einen polymeren siliciumorganischen
Farbstoff enthält, der eine Glasumwandlungstemperatur von etwa ^5 bis etwa 125°C aufweist.
10. Elektroskopisches Tonermaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß es einen polymeren siliciumorganischen Farbstoff enthält, der eine Glasumwandlungstemperatur von etwa 55
bis etwa 120°C aufweist.
20A6915
11. Elektroskopisches Tonermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerpartikel einen Durchmesser von etwa 0,5 bis etwa 25 μ aufweisen.
12. Elektroskopisches Tonermaterial nach den Angrüchen 1 bis 11;
dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerpartikel zu mindestens 5 Gew.-t aus dem polymeren siliciumorganischen Farbstoff
bestehen.
13. Elektroskopisches Tonermaterial nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerpartikel ein farbloses
Polymerisat in einer Menge von bis zu etwa 95 Gew.-I
enthalten.
14. Elektroskopisches Tonermaterial nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonerpartikel als farbloses Polymerisat
ein Mischpolymerisat aus Styrol, Methylmdhacrylat
und p-Aminostyrol, eines Gewichtsverhältnisses von vorzugsweise 50:40:10/enthalten.
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